9ffb62880d3e85cc24b450219c42fbeb6cc67f6a
[p5sagit/p5-mst-13.2.git] / pod / perltodo.pod
1 =head1 NAME
2
3 perltodo - Perl TO-DO List
4
5 =head1 DESCRIPTION
6
7 This is a list of wishes for Perl. The tasks we think are smaller or easier
8 are listed first. Anyone is welcome to work on any of these, but it's a good
9 idea to first contact I<perl5-porters@perl.org> to avoid duplication of
10 effort. By all means contact a pumpking privately first if you prefer.
11
12 Whilst patches to make the list shorter are most welcome, ideas to add to
13 the list are also encouraged. Check the perl5-porters archives for past
14 ideas, and any discussion about them. One set of archives may be found at:
15
16     http://www.xray.mpe.mpg.de/mailing-lists/perl5-porters/
17
18 What can we offer you in return? Fame, fortune, and everlasting glory? Maybe
19 not, but if your patch is incorporated, then we'll add your name to the
20 F<AUTHORS> file, which ships in the official distribution. How many other
21 programming languages offer you 1 line of immortality?
22
23 =head1 The roadmap to 5.10
24
25 The roadmap to 5.10 envisages feature based releases, as various items in this
26 TODO are completed.
27
28 =head2 Needed for a 5.9.4 release
29
30 =over
31
32 =item *
33
34 Implement L</state variables> (mostly done currently)
35
36 =item *
37
38 Review assertions. Review syntax to combine assertions. Assertions could take
39 advantage of the lexical pragmas work. L</What hooks would assertions need?>
40
41 =item *
42
43 C<encoding> should be turned into a lexical pragma (probably).
44
45 =back
46
47 =head2 Needed for a 5.9.5 release
48
49 =over
50
51 =item *
52
53 Implement L</_ prototype character>
54
55 =item *
56
57 Review smart match semantics in light of Perl 6 developments.
58
59 =back
60
61 =head2 Needed for a 5.9.6 release
62
63 Stabilisation. If all goes well, this will be the equivalent of a 5.10-beta.
64
65 =head1 Tasks that only need Perl knowledge
66
67 =head2 common test code for timed bail out
68
69 Write portable self destruct code for tests to stop them burning CPU in
70 infinite loops. This needs to avoid using alarm, as some of the tests are
71 testing alarm/sleep or timers.
72
73 =head2 POD -> HTML conversion in the core still sucks
74
75 Which is crazy given just how simple POD purports to be, and how simple HTML
76 can be. It's not actually I<as> simple as it sounds, particularly with the
77 flexibility POD allows for C<=item>, but it would be good to improve the
78 visual appeal of the HTML generated, and to avoid it having any validation
79 errors. See also L</make HTML install work>, as the layout of installation tree
80 is needed to improve the cross-linking.
81
82 The addition of C<Pod::Simple> and its related modules may make this task
83 easier to complete.
84
85 =head2 Parallel testing
86
87 The core regression test suite is getting ever more comprehensive, which has
88 the side effect that it takes longer to run. This isn't so good. Investigate
89 whether it would be feasible to give the harness script the B<option> of
90 running sets of tests in parallel. This would be useful for tests in
91 F<t/op/*.t> and F<t/uni/*.t> and maybe some sets of tests in F<lib/>.
92
93 Questions to answer
94
95 =over 4
96
97 =item 1
98
99 How does screen layout work when you're running more than one test?
100
101 =item 2
102
103 How does the caller of test specify how many tests to run in parallel?
104
105 =item 3
106
107 How do setup/teardown tests identify themselves?
108
109 =back
110
111 Pugs already does parallel testing - can their approach be re-used?
112
113 =head2 Make Schwern poorer
114
115 We should have tests for everything. When all the core's modules are tested,
116 Schwern has promised to donate to $500 to TPF. We may need volunteers to
117 hold him upside down and shake vigorously in order to actually extract the
118 cash.
119
120 See F<t/lib/1_compile.t> for the 3 remaining modules that need tests.
121
122 =head2 Improve the coverage of the core tests
123
124 Use Devel::Cover to ascertain the core's test coverage, then add tests that
125 are currently missing.
126
127 =head2 test B
128
129 A full test suite for the B module would be nice.
130
131 =head2 A decent benchmark
132
133 C<perlbench> seems impervious to any recent changes made to the perl core. It
134 would be useful to have a reasonable general benchmarking suite that roughly
135 represented what current perl programs do, and measurably reported whether
136 tweaks to the core improve, degrade or don't really affect performance, to
137 guide people attempting to optimise the guts of perl. Gisle would welcome
138 new tests for perlbench.
139
140 =head2 fix tainting bugs
141
142 Fix the bugs revealed by running the test suite with the C<-t> switch (via
143 C<make test.taintwarn>).
144
145 =head2 Dual life everything
146
147 As part of the "dists" plan, anything that doesn't belong in the smallest perl
148 distribution needs to be dual lifed. Anything else can be too. Figure out what
149 changes would be needed to package that module and its tests up for CPAN, and
150 do so. Test it with older perl releases, and fix the problems you find.
151
152 =head2 Improving C<threads::shared>
153
154 Investigate whether C<threads::shared> could share aggregates properly with
155 only Perl level changes to shared.pm
156
157 =head2 POSIX memory footprint
158
159 Ilya observed that use POSIX; eats memory like there's no tomorrow, and at
160 various times worked to cut it down. There is probably still fat to cut out -
161 for example POSIX passes Exporter some very memory hungry data structures.
162
163 =head2 embed.pl/makedef.pl
164
165 There is a script F<embed.pl> that generates several header files to prefix
166 all of Perl's symbols in a consistent way, to provide some semblance of
167 namespace support in C<C>. Functions are declared in F<embed.fnc>, variables
168 in F<interpvar.h> and F<thrdvar.h>. Quite a few of the functions and variables
169 are conditionally declared there, using C<#ifdef>. However, F<embed.pl>
170 doesn't understand the C macros, so the rules about which symbols are present
171 when is duplicated in F<makedef.pl>. Writing things twice is bad, m'kay.
172 It would be good to teach C<embed.pl> to understand the conditional
173 compilation, and hence remove the duplication, and the mistakes it has caused.
174
175
176
177
178
179
180 =head1 Tasks that need a little sysadmin-type knowledge
181
182 Or if you prefer, tasks that you would learn from, and broaden your skills
183 base...
184
185 =head2 make HTML install work
186
187 There is an C<installhtml> target in the Makefile. It's marked as
188 "experimental". It would be good to get this tested, make it work reliably, and
189 remove the "experimental" tag. This would include
190
191 =over 4
192
193 =item 1
194
195 Checking that cross linking between various parts of the documentation works.
196 In particular that links work between the modules (files with POD in F<lib/>)
197 and the core documentation (files in F<pod/>)
198
199 =item 2
200
201 Work out how to split C<perlfunc> into chunks, preferably one per function
202 group, preferably with general case code that could be used elsewhere.
203 Challenges here are correctly identifying the groups of functions that go
204 together, and making the right named external cross-links point to the right
205 page. Things to be aware of are C<-X>, groups such as C<getpwnam> to
206 C<endservent>, two or more C<=items> giving the different parameter lists, such
207 as
208
209     =item substr EXPR,OFFSET,LENGTH,REPLACEMENT
210     =item substr EXPR,OFFSET,LENGTH
211     =item substr EXPR,OFFSET
212
213 and different parameter lists having different meanings. (eg C<select>)
214
215 =back
216
217 =head2 compressed man pages
218
219 Be able to install them. This would probably need a configure test to see how
220 the system does compressed man pages (same directory/different directory?
221 same filename/different filename), as well as tweaking the F<installman> script
222 to compress as necessary.
223
224 =head2 Add a code coverage target to the Makefile
225
226 Make it easy for anyone to run Devel::Cover on the core's tests. The steps
227 to do this manually are roughly
228
229 =over 4
230
231 =item *
232
233 do a normal C<Configure>, but include Devel::Cover as a module to install
234 (see F<INSTALL> for how to do this)
235
236 =item *
237
238     make perl
239
240 =item *
241
242     cd t; HARNESS_PERL_SWITCHES=-MDevel::Cover ./perl -I../lib harness
243
244 =item *
245
246 Process the resulting Devel::Cover database
247
248 =back
249
250 This just give you the coverage of the F<.pm>s. To also get the C level
251 coverage you need to
252
253 =over 4
254
255 =item *
256
257 Additionally tell C<Configure> to use the appropriate C compiler flags for
258 C<gcov>
259
260 =item *
261
262     make perl.gcov
263
264 (instead of C<make perl>)
265
266 =item *
267
268 After running the tests run C<gcov> to generate all the F<.gcov> files.
269 (Including down in the subdirectories of F<ext/>
270
271 =item *
272
273 (From the top level perl directory) run C<gcov2perl> on all the C<.gcov> files
274 to get their stats into the cover_db directory.
275
276 =item *
277
278 Then process the Devel::Cover database
279
280 =back
281
282 It would be good to add a single switch to C<Configure> to specify that you
283 wanted to perform perl level coverage, and another to specify C level
284 coverage, and have C<Configure> and the F<Makefile> do all the right things
285 automatically.
286
287 =head2 Make Config.pm cope with differences between build and installed perl
288
289 Quite often vendors ship a perl binary compiled with their (pay-for)
290 compilers.  People install a free compiler, such as gcc. To work out how to
291 build extensions, Perl interrogates C<%Config>, so in this situation
292 C<%Config> describes compilers that aren't there, and extension building
293 fails. This forces people into choosing between re-compiling perl themselves
294 using the compiler they have, or only using modules that the vendor ships.
295
296 It would be good to find a way teach C<Config.pm> about the installation setup,
297 possibly involving probing at install time or later, so that the C<%Config> in
298 a binary distribution better describes the installed machine, when the
299 installed machine differs from the build machine in some significant way.
300
301 =head2 linker specification files
302
303 Some platforms mandate that you provide a list of a shared library's external
304 symbols to the linker, so the core already has the infrastructure in place to
305 do this for generating shared perl libraries. My understanding is that the
306 GNU toolchain can accept an optional linker specification file, and restrict
307 visibility just to symbols declared in that file. It would be good to extend
308 F<makedef.pl> to support this format, and to provide a means within
309 C<Configure> to enable it. This would allow Unix users to test that the
310 export list is correct, and to build a perl that does not pollute the global
311 namespace with private symbols.
312
313 =head2 Cross-compile support
314
315 Currently C<Configure> understands C<-Dusecrosscompile> option. This option
316 arranges for building C<miniperl> for TARGET machine, so this C<miniperl> is
317 assumed then to be copied to TARGET machine and used as a replacement of full
318 C<perl> executable.
319
320 This should be done litle differently. Namely C<miniperl> should be built for
321 HOST and then full C<perl> with extensions should be compiled for TARGET.
322
323
324
325 =head1 Tasks that need a little C knowledge
326
327 These tasks would need a little C knowledge, but don't need any specific
328 background or experience with XS, or how the Perl interpreter works
329
330 =head2 Make it clear from -v if this is the exact official release
331
332 Currently perl from C<p4>/C<rsync> ships with a F<patchlevel.h> file that
333 usually defines one local patch, of the form "MAINT12345" or "RC1". The output
334 of perl -v doesn't report that a perl isn't an official release, and this
335 information can get lost in bugs reports. Because of this, the minor version
336 isn't bumped up until RC time, to minimise the possibility of versions of perl
337 escaping that believe themselves to be newer than they actually are.
338
339 It would be useful to find an elegant way to have the "this is an interim
340 maintenance release" or "this is a release candidate" in the terse -v output,
341 and have it so that it's easy for the pumpking to remove this just as the
342 release tarball is rolled up. This way the version pulled out of rsync would
343 always say "I'm a development release" and it would be safe to bump the
344 reported minor version as soon as a release ships, which would aid perl
345 developers.
346
347 This task is really about thinking of an elegant way to arrange the C source
348 such that it's trivial for the Pumpking to flag "this is an official release"
349 when making a tarball, yet leave the default source saying "I'm not the
350 official release".
351
352 =head2 Ordering of "global" variables.
353
354 F<thrdvar.h> and F<intrpvarh> define the "global" variables that need to be
355 per-thread under ithreads, where the variables are actually elements in a
356 structure. As C dictates, the variables must be laid out in order of
357 declaration. There is a comment
358 C</* Important ones in the first cache line (if alignment is done right) */>
359 which implies that at some point in the past the ordering was carefully chosen
360 (at least in part). However, it's clear that the ordering is less than perfect,
361 as currently there are things such as 7 C<bool>s in a row, then something
362 typically requiring 4 byte alignment, and then an odd C<bool> later on.
363 (C<bool>s are typically defined as C<char>s). So it would be good for someone
364 to review the ordering of the variables, to see how much alignment padding can
365 be removed.
366
367 It's also worth checking that all variables are actually used. Perl 5.8.0
368 shipped with C<PL_nrs> still defined in F<thrdvar.h>, despite it being unused
369 since a change over a year earlier. Had this been spotted before release, it
370 could have been removed, but now it has to remain in the 5.8.x releases to
371 keep the structure the same size, to retain binary compatibility.
372
373 It's probably worth checking if all need to be the types they are. For example
374
375     PERLVAR(Ierror_count, I32)  /* how many errors so far, max 10 */
376
377 might work as well if stored in a signed (or unsigned) 8 bit value, if the
378 comment is accurate. C<PL_multi_open> and C<PL_multi_close> can probably
379 become C<char>s. Finding variables to downsize coupled with rearrangement
380 could shrink the interpreter structure; a size saving which is multiplied by
381 the number of threads running.
382
383 =head2 Profile Perl - am I hot or not?
384
385 The Perl source code is stable enough that it makes sense to profile it,
386 identify and optimise the hotspots. It would be good to measure the
387 performance of the Perl interpreter using free tools such as cachegrind,
388 gprof, and dtrace, and work to reduce the bottlenecks they reveal.
389
390 As part of this, the idea of F<pp_hot.c> is that it contains the I<hot> ops,
391 the ops that are most commonly used. The idea is that by grouping them, their
392 object code will be adjacent in the executable, so they have a greater chance
393 of already being in the CPU cache (or swapped in) due to being near another op
394 already in use.
395
396 Except that it's not clear if these really are the most commonly used ops. So
397 as part of exercising your skills with coverage and profiling tools you might
398 want to determine what ops I<really> are the most commonly used. And in turn
399 suggest evictions and promotions to achieve a better F<pp_hot.c>.
400
401 =head2 Shrink struct context
402
403 In F<cop.h>, we have
404
405     struct context {
406         U32             cx_type;        /* what kind of context this is */
407         union {
408         struct block    cx_blk;
409         struct subst    cx_subst;
410         } cx_u;
411     };
412
413 There are less than 256 values for C<cx_type>, and the constituent parts
414 C<struct block> and C<struct subst> both contain some C<U8> and C<U16> fields,
415 so it should be possible to move them to the first word, and share space with
416 a C<U8> C<cx_type>, saving 1 word.
417
418 =head2 Allocate OPs from arenas
419
420 Currently all new OP structures are individually malloc()ed and free()d.
421 All C<malloc> implementations have space overheads, and are now as fast as
422 custom allocates so it would both use less memory and less CPU to allocate
423 the various OP structures from arenas. The SV arena code can probably be
424 re-used for this.
425
426 =head2 Improve win32/wince.c
427
428 Currently, numerous functions look virtually, if not completely,
429 identical in both C<win32/wince.c> and C<win32/win32.c> files, which can't be good.
430
431
432 =head1 Tasks that need a knowledge of XS
433
434 These tasks would need C knowledge, and roughly the level of knowledge of
435 the perl API that comes from writing modules that use XS to interface to
436 C.
437
438 =head2 shrink C<PVBM>s
439
440 By removing unused elements and careful re-ordering, the structures for C<AV>s,
441 C<HV>s, C<CV>s and C<GV>s have recently been shrunk considerably. C<PVIO>s
442 probably aren't worth it, as typical programs don't use more than 8, and
443 (at least) C<Filter::Util::Call> uses C<SvPVX>/C<SvCUR>/C<SvLEN> on a C<PVIO>,
444 so it would mean code changes to modules on CPAN. C<PVBM>s might have some
445 savings to win.
446
447 =head2 Implicit Latin 1 => Unicode translation
448
449 Conversions from byte strings to UTF-8 currently map high bit characters
450 to Unicode without translation (or, depending on how you look at it, by
451 implicitly assuming that the byte strings are in Latin-1). As perl assumes
452 the C locale by default, upgrading a string to UTF-8 may change the
453 meaning of its contents regarding character classes, case mapping, etc.
454 This should probably emit a warning (at least).
455
456 This task is incremental - even a little bit of work on it will help.
457
458 =head2 autovivification
459
460 Make all autovivification consistent w.r.t LVALUE/RVALUE and strict/no strict;
461
462 This task is incremental - even a little bit of work on it will help.
463
464 =head2 Unicode in Filenames
465
466 chdir, chmod, chown, chroot, exec, glob, link, lstat, mkdir, open,
467 opendir, qx, readdir, readlink, rename, rmdir, stat, symlink, sysopen,
468 system, truncate, unlink, utime, -X.  All these could potentially accept
469 Unicode filenames either as input or output (and in the case of system
470 and qx Unicode in general, as input or output to/from the shell).
471 Whether a filesystem - an operating system pair understands Unicode in
472 filenames varies.
473
474 Known combinations that have some level of understanding include
475 Microsoft NTFS, Apple HFS+ (In Mac OS 9 and X) and Apple UFS (in Mac
476 OS X), NFS v4 is rumored to be Unicode, and of course Plan 9.  How to
477 create Unicode filenames, what forms of Unicode are accepted and used
478 (UCS-2, UTF-16, UTF-8), what (if any) is the normalization form used,
479 and so on, varies.  Finding the right level of interfacing to Perl
480 requires some thought.  Remember that an OS does not implicate a
481 filesystem.
482
483 (The Windows -C command flag "wide API support" has been at least
484 temporarily retired in 5.8.1, and the -C has been repurposed, see
485 L<perlrun>.)
486
487 =head2 Unicode in %ENV
488
489 Currently the %ENV entries are always byte strings.
490
491 =head2 use less 'memory'
492
493 Investigate trade offs to switch out perl's choices on memory usage.
494 Particularly perl should be able to give memory back.
495
496 This task is incremental - even a little bit of work on it will help.
497
498 =head2 Re-implement C<:unique> in a way that is actually thread-safe
499
500 The old implementation made bad assumptions on several levels. A good 90%
501 solution might be just to make C<:unique> work to share the string buffer
502 of SvPVs. That way large constant strings can be shared between ithreads,
503 such as the configuration information in F<Config>.
504
505 =head2 Make tainting consistent
506
507 Tainting would be easier to use if it didn't take documented shortcuts and
508 allow taint to "leak" everywhere within an expression.
509
510 =head2 readpipe(LIST)
511
512 system() accepts a LIST syntax (and a PROGRAM LIST syntax) to avoid
513 running a shell. readpipe() (the function behind qx//) could be similarly
514 extended.
515
516
517
518
519
520 =head1 Tasks that need a knowledge of the interpreter
521
522 These tasks would need C knowledge, and knowledge of how the interpreter works,
523 or a willingness to learn.
524
525 =head2 lexical pragmas
526
527 Document the new support for lexical pragmas in 5.9.3 and how %^H works.
528 Maybe C<re>, C<encoding>, maybe other pragmas could be made lexical.
529
530 =head2 Attach/detach debugger from running program
531
532 The old perltodo notes "With C<gdb>, you can attach the debugger to a running
533 program if you pass the process ID. It would be good to do this with the Perl
534 debugger on a running Perl program, although I'm not sure how it would be
535 done." ssh and screen do this with named pipes in /tmp. Maybe we can too.
536
537 =head2 LVALUE functions for lists
538
539 The old perltodo notes that lvalue functions don't work for list or hash
540 slices. This would be good to fix.
541
542 =head2 LVALUE functions in the debugger
543
544 The old perltodo notes that lvalue functions don't work in the debugger. This
545 would be good to fix.
546
547 =head2 _ prototype character
548
549 Study the possibility of adding a new prototype character, C<_>, meaning
550 "this argument defaults to $_".
551
552 =head2 state variables
553
554 C<my $foo if 0;> is deprecated, and should be replaced with
555 C<state $x = "initial value\n";> the syntax from Perl 6.
556 Rafael has sent a first cut patch to perl5-porters.
557
558 =head2 regexp optimiser optional
559
560 The regexp optimiser is not optional. It should configurable to be, to allow
561 its performance to be measured, and its bugs to be easily demonstrated.
562
563 =head2 UNITCHECK
564
565 Introduce a new special block, UNITCHECK, which is run at the end of a
566 compilation unit (module, file, eval(STRING) block). This will correspond to
567 the Perl 6 CHECK. Perl 5's CHECK cannot be changed or removed because the
568 O.pm/B.pm backend framework depends on it.
569
570 =head2 optional optimizer
571
572 Make the peephole optimizer optional. Currently it performs two tasks as
573 it walks the optree - genuine peephole optimisations, and necessary fixups of
574 ops. It would be good to find an efficient way to switch out the
575 optimisations whilst keeping the fixups.
576
577 =head2 You WANT *how* many
578
579 Currently contexts are void, scalar and list. split has a special mechanism in
580 place to pass in the number of return values wanted. It would be useful to
581 have a general mechanism for this, backwards compatible and little speed hit.
582 This would allow proposals such as short circuiting sort to be implemented
583 as a module on CPAN.
584
585 =head2 lexical aliases
586
587 Allow lexical aliases (maybe via the syntax C<my \$alias = \$foo>.
588
589 =head2 entersub XS vs Perl
590
591 At the moment pp_entersub is huge, and has code to deal with entering both
592 perl and XS subroutines. Subroutine implementations rarely change between 
593 perl and XS at run time, so investigate using 2 ops to enter subs (one for
594 XS, one for perl) and swap between if a sub is redefined.
595
596 =head2 Self ties
597
598 self ties are currently illegal because they caused too many segfaults. Maybe
599 the causes of these could be tracked down and self-ties on all types re-
600 instated.
601
602 =head2 Optimize away @_
603
604 The old perltodo notes "Look at the "reification" code in C<av.c>".
605
606 =head2 What hooks would assertions need?
607
608 Assertions are in the core, and work. However, assertions needed to be added
609 as a core patch, rather than an XS module in ext, or a CPAN module, because
610 the core has no hooks in the necessary places. It would be useful to
611 investigate what hooks would need to be added to make it possible to provide
612 the full assertion support from a CPAN module, so that we aren't constraining
613 the imagination of future CPAN authors.
614
615 =head2 Properly Unicode safe tokeniser and pads.
616
617 The tokeniser isn't actually very UTF-8 clean. C<use utf8;> is a hack -
618 variable names are stored in stashes as raw bytes, without the utf-8 flag
619 set. The pad API only takes a C<char *> pointer, so that's all bytes too. The
620 tokeniser ignores the UTF-8-ness of C<PL_rsfp>, or any SVs returned from
621 source filters.  All this could be fixed.
622
623 =head2 Integrate Russ Allbery's strlcat/strlcpy implementation
624
625 And remove the last remaining uses of strcat() and strcpy().  Also, add
626 my_strlcat() and my_strlcpy() to Devel::PPPort so previous versions of Perl can
627 use these APIs. 
628
629 =head1 Big projects
630
631 Tasks that will get your name mentioned in the description of the "Highlights
632 of 5.10"
633
634 =head2 make ithreads more robust
635
636 Generally make ithreads more robust. See also L</iCOW>
637
638 This task is incremental - even a little bit of work on it will help, and
639 will be greatly appreciated.
640
641 One bit would be to write the missing code in sv.c:Perl_dirp_dup.
642
643 =head2 iCOW
644
645 Sarathy and Arthur have a proposal for an improved Copy On Write which
646 specifically will be able to COW new ithreads. If this can be implemented
647 it would be a good thing.
648
649 =head2 (?{...}) closures in regexps
650
651 Fix (or rewrite) the implementation of the C</(?{...})/> closures.
652
653 =head2 A re-entrant regexp engine
654
655 This will allow the use of a regex from inside (?{ }), (??{ }) and
656 (?(?{ })|) constructs.